1、 80C51单片机的存储器在结构上有何特点？在物理上和逻.doc

1、 80C51单片机的存储器在结构上有何特点？在物理上和逻辑上各有哪几种地址空间？访问片内RAM和片外RAM的指令格式有何区别？答: 80C51单片机采用将数据存储器和程序存储器分开,分别寻址的结构,称为Harvard结构。在物理上有四个存储器空间:片内程序存储器，片外程序存储器，片内数据存储器和片外数据存储器。在逻辑上有三个存储器空间：片内外统一的64KB程序空间，128B片内数据空间，64KB片外数据空间。访问格式：访问片内RAM采用MOV格式，访问片外RAM采用MOVX格式。2、 80C51单片机的信号有什么功能？在使用80C51时，信号引脚应如何处理？在使用80C31时，信号引脚应如何处理？答： 80C51单片机的信号为外部程序存储器选择信号，低电平有效。该信号用于选择低端程序存储器。但=0时，控制器认为低端程序在片外；当=1时，控制器认为低端程序存储器在片内。对于80C51，由于有片内ROM，可以将接成高电平，这时先运行的是片内0地址开始的掩膜程序；也可以将接成低电平，以屏蔽片内ROM，强制执行片外扩展的程序存储器中的程序。在使用80C31时，由于没有片内ROM，故将接成低电平。 3、 80C51单片机内RAM低128个存储单元划分为哪3个主要部分？各部分主要功能是什么？答：80C51单片机内RAM低128个存储单元划分为工作寄存器区，位寻址区和用户RAM区三个部分。工作寄存区：片内RAM的00H1FH，共32个单元，包括4个工作寄存器组，每个组有8个8位通用寄存器。这些单元可以寄存器寻址，指令的数量最多，均为单周期指令，执行的速度最快。为寻址区：片内RAM的20H2FH，既可以进行字节寻址，又可以为寻址。用户RAM区：片内RAM的30H7FH，共80个单元。一般用来存放各种用户数据，如A/D转换数据，键盘扫描码，温度液位设定值，数据处理暂存结果，反馈控制量，显示缓冲区等，也用于开辟堆栈。4、 程序存储器的哪些单元被保留用于特定场合？答：地址向量为0000H，复位；地址向量为0003H，外部中断0；地址向量为000BH，计时器T0溢出；地址向量0013H，外部中断1；地址向量001BH，计时器T1溢出；地址向量0023H，窜行口中断；地址向量002BH,计时器T2/T2EX。5、 什么是堆栈？堆栈有哪些功能？堆栈指针SP的作用是什么？在程序设计时，为什么还要对SP重新赋值？答：堆栈是一个特殊的存储区，按照“先进后出”的特点存取数据。堆栈的功能有数据暂存，参数传递，子程序调用和中断处理。堆栈指针sp是一个8位寄存器，是用于指示堆栈的栈顶地址的寄存器，决定了堆栈在内部RAM中的物理位置，通过改变SP来完成出栈和入栈操作。在程序设计时，通过对sp重新赋值，可以将堆栈设定在片内RAM的任何位置，更为方便明了。6、 80C51单片机的布尔处理机包括哪些部分？它们具有哪些功能？共有多少个单元可以位寻址？答：80C51单片机包含自己的累加器程序状态字PSW中的进位标志位CY；自己的RAM 内部数据RAM中低128B中的128个可直接寻址位和SFR中的可寻址位83个；自己的I/O口P0P3口的各位；有自己的一套完整的指令系统，包含17条指令，可用于各种布尔变量的处理。 布尔处理机具有的功能：置位、清0和取反；位传送；位逻辑运算和位判断转移。 80C51位处理机能够访问的空间有两个： 1）位寻址区中的16个单元计128位； 2）SFR中的可寻址位83个。 因此一共可以访问211个位地址。7、 80C51单片机的节拍、状态、机器周期、指令周期是如何设置的？当主频为12MHz时，各种周期等于多少微秒？答：时钟周期又称为振荡周期，由单片机内部振荡电路OSC产生，定义OSC时钟频率的倒数。时钟周期又称为节拍。时钟周期是时序的最小单位。一个状态有两个节拍。机器周期定义为实现特定功能所需的时间。80C51的机器周期12个时钟周期构成。执行一条指令所需要的时间为指令周期，指令周期是时序中的最大单位。由于机器执行不同指令所需的时间不同。因此不同指令所包含的机器周期数也不同。80C51的指令包括14个不等的机器周期。当主频为12MHz时，一个节拍为1/12ms，一个状态为1/6ms，机器周期为1ms，指令周期为14ms。8、 说明80C51单片机的程序状态字PSW的主要功能。答：程序状态字PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息，PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的，但也可以由用户根据需要采用传送指令加以改变。各个标志位的意义如下： PSW.7(Cy)：进位标志位。 PSW.6（AC）：辅助进位标志位，又称为半进位标志位。 PSW.5（F0）：用户标志位。 PSW.4、PSW.3（RS1和RS0）：寄存器组选择位。 PSW.2（OV）：溢出标志位。 PSW.1(空缺位)：此位为定义。 PSW.0(P)：奇偶校验位。9、 谈谈MCS-51是怎么避免存储空间重叠而产生数据冲突的？答：（1）片内/片外程序存取器空间地址重叠：MCS-51在复位后用引脚来区分是对片内程序存储器还是片外程序存储器寻址。当接地时，选择全部从片外程序存储器寻址；当接高电平时，选择从由片内到片外的合成程序存储器空间寻址。 （2）数据存储器和程序存储器地址重叠：片内数据存储器使用MOV指令访问，片外数据存储器使用MOVX指令访问。程序存储器有两种访问情况：取指时根据当前PC值访问，查表取数据时根据PC或DPTR中的内容和A中的数值一起用MOVC指令访问。如果访问的是片外程序存储器，信号失效。（3）片内/片外数据存储器低地址重叠：片内数据使用MOV指令访问，8位的片内地址由R0或R1给出，内部读写信号由指令时序控制器在片内产生，、信号无效；片外数据使用MOVX指令访问，16位片外地址可以由DPTR数据指针给出，也可以由R0或R1送出片外地址的低8位，结合P2口锁存的高8位信息形成16位的被寻址地址，读写期间、信号有效。 （4）片内RAM高128B和SFR地址重叠：52子系列的片内RAM高128B和SFR属于片内单元，由MOV指令访问。所不同的是，片内RAM高128B通过R0或R1使用间接寻址方式访问；SFR使用直接寻址方式访问。 10、 80C51单片机的4个I/O口在使用上有哪些分工和特点？在用作通用I/O口时，需注意什么？答：P0口：漏极开路8位双向并行口。第二功能可以分时复用为片外数据总线和地址总线低8位，系统不作片外扩展之时，也可作为普通8位双向并行口使用。P0口每位的驱动能力为800uA，可驱动8个74LS系列TTL型负载。由于是漏极开路输出，在驱动NMOS电路时需外接上拉电阻。 P1口：带内部上拉电阻的8位准双向并行口。51子系列没有第二功能，故通用输入输出口使用。P1口每位的驱动能力为400uA，能够直接驱动4个TTL负载。 P2口：带内部上拉电阻的8位准双向并行口。第二功能用于提供片外地址总线的高8位；系统不作片外扩展时，也可作为普通的8位双向并行口使用。P2口驱动能力同P1口。 P3口：带内部上拉电阻的8位准双向并行口。P3口通常用于第二功能，他们定义了单片机的一些重要控制信号；不作第二功能